
一探究:電流與電壓·電阻的關系
一、單選題
1.如圖是電阻甲和乙的I—U圖像,小致對圖像信息作出的判斷中正確的是( )
A.當乙兩端電壓為2.5V,其電阻值為5Ω
B.甲和乙均是定值電阻
C.將甲和乙串聯(lián),若電流為0.3A,則它們兩端的電壓為3V
D.將甲和乙并聯(lián),若電壓為1V,則它們干路電流為0.4A
2.蜂蜜的粘性不容易直接測量,可以通過蜂蜜的流淌速度反映其粘性。下列實例中運用了這種方法的是( )
A.通過實驗和推理得出牛頓第一運動定律
B.研究電流時與水流進行對比
C.研究電流與電壓、電阻的關系時,保持電阻不變?nèi)パ芯侩娏髋c電壓的關系
D.在鼓面上撒一些紙屑,通過紙屑的運動反映鼓面的振動
3.關于歐姆定律的定義式I=UR,下列理解中正確的是( )
A.導體電阻一定時,導體兩端電壓與流過導體的電流成正比
B.導體兩端電壓一定時,導體的電阻與流過導體的電流成反比
C.導體的電阻與流過導體的電流和導體兩端的電壓無關
D.當導體兩端電壓為零時,導體的電阻和流過導體的電流都為零
4.如圖所示電路,開關閉合后兩燈L1、L2均發(fā)光。以下說法正確的是( )
A.電流表A的示數(shù)一定等于A1的示數(shù)
B.電流表A的示數(shù)一定等于A1示數(shù)的2倍
C.電壓表V的示數(shù)一定小于V1的示數(shù)
D.電壓表V的示數(shù)一定等于V1的示數(shù)
5.在“探究電流與電壓關系”的實驗中,分別用R1、R2兩個電阻進行探究,并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U﹣I關系圖象,從圖中可以看出R1與R2的大小關系是( )
A.R1>R2B.R1<R2C.R1=R2D.無法確定
6.如圖,AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體,將它們串聯(lián)后連入電路中,這兩段導體兩端的電壓及電流的大小關系正確的是( )
A.UAB>UBC IAB=IBCB.UAB<UBC IAB=IBC
C.UAB>UBC IAB<IBCD.UAB=UBC IAB<IBC
二、填空題
7.一電阻絲兩端電壓為10V時,通過它的電流是2A,則它的電阻為 Ω;增大該電阻絲兩端的電壓,其電阻值 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
8.10秒內(nèi)通過某導體橫截面的電荷量為2庫,則通過該導體的電流為 安,此時導體兩端的電壓為8狀,則導體的電阻為 歐。當導體兩端的電壓為5伏時,導體的電阻為 歐。
9.如圖,電源電壓保持不變,閉合開關,燈L與滑動變阻器R均工作,兩表指針所指位置相同,則甲表為 表;燈L與滑動變阻器R兩端電壓之比為 ;向右移動滑片P,乙表的示數(shù) (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
10.了解物理學史,有利于我們更好地學習物理知識。 第一個測出了大氣壓強值; 最先發(fā)現(xiàn)了電流與電壓、電阻間的定量關系。
11.電路元件甲、乙的電流與兩端電壓的關系如圖,甲的電阻是 Ω。若將甲、乙并聯(lián)到電壓為3V的電源兩端,干路中的電流是 A。
12.一學生按照圖所示的電路圖做實驗,此時兩表示數(shù)如圖所示,電壓表的示數(shù)為 V,則電阻Rx的阻值為 Ω。
三、計算題
13.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,電阻R1、R2分別為20Ω和30Ω,只閉合開關S1時,電流表的示數(shù)為0.3A,求:
(1)電源電壓;
(2)S1、S2均閉合時,電流表的示數(shù)。
14.如圖(甲)所示,電源電壓保持不交,當開關S從點2轉(zhuǎn)到1時,電流表和電壓表對應的兩組數(shù)據(jù)如圖(乙)描點所示,由圖提供的信息求兩個電阻 R1 和 R2 的阻值。
四、綜合題
15.如圖所示,電源電壓為6V,R1為10Ω,開關S閉合,電流表示數(shù)為0.3A。求:
(1)R2的阻值;
(2)干路上的電流I。
16.如圖甲所示,實驗小組的同學設計了一種測量溫度的電路.已知電源電壓為6V且保持不變,R0是定值電阻,Rt是熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示.電流表采用“0~0.3A”的量程.
(1)當環(huán)境溫度是40℃時,電流表的示數(shù)為0.2A,求此時Rt消耗的電功率及R0的電阻值;
(2)該電路能測量的最高溫度是多少.
17.綜合實踐活動中,同學們設計了一款可用電流表示數(shù)顯示拉力大小的測力計模型,電流表示數(shù)隨拉力的增大而增大,模型電路如圖甲所示,ab為長10cm、阻值25Ω的電阻絲,其阻值與長度成正比?;琍左端固定在拉桿上,彈簧處于原長時,滑片P位于a端,電源電壓恒為6V,彈簧電阻恒為1Ω,R0為4Ω,其余部分電阻不計,電流表量程為0~0.6A。忽略彈簧、拉桿和拉環(huán)的重力及滑片與電阻絲的摩擦。
(1)虛線框內(nèi)接線柱“1”應與 (選填“2”或“3”)連接;
(2)閉合開關,彈簧處于原長狀態(tài)時,R0消耗的功率多大 ?
(3)彈簧的伸長量△L與所受拉力F之間的關系如圖乙所示,則電流表示數(shù)最大時顯示的拉力多大 ?
(4)甲圖中若去掉電流表,用一只電壓表(量程0~3V)與R0并聯(lián),利用電壓表的示數(shù)來顯示拉力的大小,則與利用電流表相比,電壓表所能顯示的最大拉力將提升 %。
(5)在匯報交流階段,同學們對模型設計的不足提出了改進措施。如甲圖的方案,從電路的安全性考慮,其他條件不變,R的阻值應不小于 Ω。
五、科普閱讀題
18.閱讀短文,回答問題:
空氣凈化器
空氣中PM2.5顆粒是灰霾天能見度降低的主要原因.研究表明,當空氣中顆粒的直徑越接近可見光的波長(波在一個周期內(nèi)傳播的距離叫做波長),顆粒對光的“消光”能力就越強.由于霧霾天氣的增多,空氣凈化器逐漸走入家庭,其工作過程(如圖甲)是:臟空氣進入凈化器時,灰塵被正電鎢絲放電而帶上正電,流到負電路柵板時,帶電灰塵被吸附.此后經(jīng)過活性炭層時,化學有毒氣體被吸附,排出空氣的污染物濃度大幅降低,多次循環(huán)后變成潔凈空氣.
潔凈空氣量(CADR)是反映其凈化能力的性能指標,CADR值越大,其凈化效率越高.利用CADR值,可以評估其在運行一定時間后,去除室內(nèi)空氣污染物的效果.按下列公式計算CADR:CADR=2.3V/t(V:房間容積;t:空氣凈化器使房間污染物的濃度下降90%運行的時間.)其銘牌如表:
(1)若可見光的頻率約為5×1014Hz(光的波長和頻率的關系可以表示為:波速=波長×頻率).則可以推算出PM2.5中對能見度造成較大影響的顆粒直徑與下列哪一個值最接近 .
A.2.5μmB.0.4μmC.0.6μmD.6μm
(2)負電格柵板吸附灰塵的原理是 .該凈化器插頭插入家中插座后,圖甲中鎢絲和電格柵板 (選填“肯定是”、“可能是”“一定不是”)分別直接接到火線和零線上.
(3)該空氣凈化器正常工作時的電流為 A,工作一天需要消耗電能 度.
(4)某房間的使用面積為18m2,高度是3m.此空氣凈化器 (能/不能)在半小時內(nèi)使房間污染物濃度下降90%.
(5)可變電阻是制作二氧化碳傳感器的常用元件,圖乙為其控制電路,電源電壓保持6V恒定,R1為可變電阻,其阻值隨二氧化碳濃度變化如圖丙,R0為定值電阻,當濃度為0.031%時,電壓表示數(shù)為1V,則R0阻值為 Ω,當電壓表示數(shù)大于3V時,二氧化碳濃度大于 %,此時空氣凈化器會自動報警.
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】歐姆定律及其應用
2.【答案】D
【知識點】牛頓第一定律;聲音的產(chǎn)生;電流和電流的單位換算;探究電流與電壓、電阻的關系實驗
3.【答案】C
【知識點】電阻;歐姆定律及其應用
4.【答案】D
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用;并聯(lián)電路的電壓規(guī)律;歐姆定律及其應用
5.【答案】A
【知識點】歐姆定律及其應用
6.【答案】A
【知識點】串聯(lián)電路的電流規(guī)律;歐姆定律及其應用
7.【答案】5;不變
【知識點】電阻;歐姆定律及其應用
8.【答案】0.2;40;40
【知識點】電流的大?。粴W姆定律及其應用
9.【答案】電壓;1∶4;不變
【知識點】歐姆定律及其應用
10.【答案】托里拆利;歐姆
【知識點】大氣壓強的測量方法;歐姆定律及其應用
11.【答案】10;0.4
【知識點】歐姆定律及其應用
12.【答案】2;5
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用;歐姆定律及其應用
13.【答案】(1)6V;(2)0.5A
【知識點】歐姆定律及其應用
14.【答案】解:由圖甲知,當開關S接1時,電路中只有 R1 接入電路,電壓表測的是電源電壓,電流表測的是整個電路的電流,由乙圖知,電源電壓,電流表的示數(shù) U=6V , I=0.6A
由 I=UR ,可得 R1 的阻值 R1=UI=6V0.6A=10Ω
由圖甲知,當開關S接2時, R1 和 R2 串聯(lián),電壓表測的 R1 兩端的電壓,電流表測的是整個電路中的電流,由乙圖知,此時電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù) U1=2V , I1=0.2A
根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點可得 R2R1=U2U1
則 R2=U2U1R1=U?U1U1R1=6V?2V2V×10Ω=20Ω
答: R1 阻值為10Ω, R2 的阻值為20Ω。
【知識點】歐姆定律及其應用
15.【答案】解:(1)閉合開關后,電阻R1與R2并聯(lián),電流表測通過R2的電流,R2的阻值為R2=UI2=6V0.3A=20Ω
(2)通過R1的電流為I1=UR1=6V10Ω=0.6A
干路上的電流I為I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A
答:(1)R2的阻值為20Ω;
(2)干路上的電流為0.9A。
【知識點】并聯(lián)電路的電流規(guī)律;歐姆定律及其應用
16.【答案】(1)解:由甲圖知,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中的電流,當環(huán)境溫度是40℃時,由圖乙知,熱敏電阻的阻值為Rt=25Ω,此時電流表的示數(shù)為I=0.2A,則Rt消耗的電功率:Pt=I2Rt=(0.2A)2×25Ω=1W;根據(jù)歐姆定律可得,電路的總電阻:R=U/I=6V/0.2A=30Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得,R0的電阻值:R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω;
答:Rt消耗的電功率1W,R0的電阻值5Ω;
(2)解:電流表采用“0~0.3A”的量程,故最大電流不能超過0.3A,根據(jù)歐姆定律可得,串聯(lián)電路的最小總電阻:R小=U/I大=6V/0.3A=20Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得,熱敏電阻的最小阻值:
Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω;由圖乙知,對應的最高溫度為90℃。
答:電路能測量的最高溫度是90℃。
【知識點】功率計算公式的應用;歐姆定律及其應用
17.【答案】(1)3
(2)0.16W
(3)400N
(4)10
(5)9
【知識點】歐姆定律及其應用
18.【答案】(1)C
(2)異種電荷相互吸引;一定不是
(3)0.25;1.32
(4)不能
(5)10;0.035
【知識點】歐姆定律及其應用規(guī)格
額定電壓
頻率
額定功率
潔凈空氣量(CADR)
KJFB2000型
220V
50HZ
55W
200m3/h
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